科技日報北京12月1日電 （實習記者張佳欣）受自然界蜘蛛網啟發
，荷蘭代爾夫特理工大學研究人員將納米技術和機器學習相結合，成功設計出一種可在室溫下工作的、極為精確的微芯片傳感器——“蛛網納米機械諧振器”。該設備屬於迄今世界上最精確的傳感器之一，能在與日常噪聲極端隔離的情況下振動，表現出超過10億的機械品質因數，是量子技術和傳感技術結合的典範。這一突破性成果發表在《先進材料》雜誌上，對引力和暗物質研究以及量子互聯網、導航和傳感領域都有重大意義。

當溫度在絕對零度（約-273.15℃）以上時，由於電荷載流子的熱運動
，所有電阻都具有噪聲，這種噪聲稱為熱噪聲。而研究微小物體振動（如傳感器或量子硬件中使用的振動物體）的(de)最(zui)大(da)挑(tiao)戰(zhan)之(zhi)一(yi)是(shi)
，如(ru)何(he)防(fang)止(zhi)環(huan)境(jing)熱(re)噪(zao)聲(sheng)與(yu)其(qi)脆(cui)弱(ruo)狀(zhuang)態(tai)相(xiang)互(hu)作(zuo)用(yong)。例(li)如(ru)，量(liang)子(zi)硬(ying)件(jian)通(tong)常(chang)保(bao)持(chi)在(zai)接(jie)近(jin)絕(jue)對(dui)零(ling)度(du)的(de)溫(wen)度(du)下(xia)
，但(dan)使(shi)用(yong)這(zhe)種(zhong)設(she)備(bei)的(de)冰(bing)箱(xiang)每(mei)台(tai)價(jia)格(ge)高(gao)達(da)50萬歐元。

此次發明的網狀微芯片傳感器在室溫中與噪音隔絕的情況下，共振效果極好。而且
，這一發明將使建造量子設備的成本大大降低。

該研究的領導者之一理查德·諾特表示，蜘蛛網是很好的振動探測器，因為蜘蛛通過感知網內的振動來捕獵，而非風這樣的外部因素。“何不搭乘數百萬年進化之旅的便車，用蜘蛛網作為超靈敏設備的初始模型呢？”

研究人員利用貝葉斯優化算法研究複雜的蜘蛛網，並建立了計算機模型。令人驚訝的是
，該算法從150種不同的蜘蛛網設計中提煉出一個相對簡單的模型。

計ji算suan機ji模mo型xing顯xian示shi，該gai設she備bei可ke在zai室shi溫wen下xia工gong作zuo，且qie原yuan子zi劇ju烈lie振zhen動dong。通tong過guo機ji器qi學xue習xi和he優you化hua
，研yan究jiu人ren員yuan成cheng功gong地di設she計ji出chu了le在zai室shi溫wen環huan境jing下xia具ju有you超chao低di能neng量liang耗hao散san的de蛛zhu網wang納na米mi機ji械xie諧xie振zhen器qi。

在這種新設計的基礎上
，研究論文第一作者安德裏亞·庫比蒂諾用超薄、納米厚的氮化矽陶瓷材料薄膜建造了一個微芯片傳感器。研究人員使微芯片“網”qianglizhendong，bingceliangzhendongtingzhisuoxudeshijianlaiceshigaimoxing，jieguodapoleshiwenxiayuhuanjingrezaoshenggelihoudezhendongxiaoguojilu。zheyiweixinpianwangwaijihumeiyounengliangsunshi，zhendongdouzaineibuchengyuanquanyundong
，qiebujiechuwaibu。

“這有點像推了一下秋千
，然後秋千就能不停地擺動將近一個世紀。”諾特說。